综述：基于RNA干扰的水生病毒性疾病治疗：鱼类和甲壳类动物的最新进展（2010-2025年）

《Fish & Shellfish Immunology》：RNA interference-based therapeutics against aquatic viral diseases: Recent advances in fish and crustaceans (2010-2025)

RNAi技术作为应对水产病毒性疾病的新策略，具有精准靶向病毒mRNA和环保优势，但面临递送效率低、脱靶效应及体内递送技术瓶颈，需发展新型纳米载体或病毒载体突破应用瓶颈。

　　

陈忠|金能新|刘梅|叶海滨|刁静|王颖

山东省海洋科学研究研究院，中国青岛市266104

摘要

病毒性疾病给全球水产养殖业带来了严重的经济损失，因此迫切需要可持续且有效的疾病管理策略。传统的化学处理方法日益受到环境问题、抗生素耐药性以及特定抗病毒药物短缺的制约。RNA干扰（RNAi）作为一种关键的功能基因组学工具和有前景的抗病毒策略应运而生。它利用合成的RNA分子，这些分子被设计成与病毒mRNA序列互补。这种互补性使得能够精确地靶向并降解病毒mRNA，从而沉默基因表达。例如，RNAi在对抗石斑鱼的神经坏死病毒（NNV）和对对虾的白斑综合征病毒（WSSV）方面显示出显著的潜力。然而，基于RNAi的疗法在水产养殖中的实际应用仍受到脱靶效应和实现安全、高效体内递送RNAi分子的挑战。本综述总结了2010-2025年间RNAi在鱼类和甲壳类动物中对抗病毒性疾病的重要应用，分析了其作为研究工具和治疗平台的优势和局限性，并提出了创新递送策略以及未来发展的方向，以弥合实验室研究与实际应用之间的差距。

引言

渔业在全球经济发展、食品供应和就业中发挥着重要作用。然而，水产养殖的持续集约化增加了其对生物安全风险的脆弱性，尤其是由病原体感染导致的重大损失[1]，[2]。其中，病毒性疾病尤其具有破坏性，对可持续生产构成了严重威胁[3]。传统的抗病毒策略主要依赖于化学消毒剂和抗生素，但这些方法存在诸多缺点[4]，[5]。化学消毒剂会导致环境污染和持久性的合成残留物[6]，而抗生素的过度使用加速了耐药性病原体的出现，威胁公共卫生[7]。目前，尚无FDA批准的水生病毒抗病毒药物，且用于水产养殖的抗病毒药物也非常有限。大多数化学物质缺乏靶向性，导致非选择性毒性，例如孔雀石绿会干扰细胞能量代谢[8]。因此，开发和部署创新技术对于控制水生动物疾病至关重要。

RNA干扰（RNAi）在水产养殖中展现出巨大的潜力。RNAi通过诱导转录后基因沉默，从而可能抑制RNA或DNA病毒的复制[9]，[10]。RNAi能够绕过抗生素耐药性，而双链RNA（dsRNA）的可生物降解性质则避免了持久的环境残留物，如磺胺类药物在沉积物中的积累[6]。研究表明，RNAi技术可以选择性地沉默水生动物中的特定病毒[11]，使其成为保护它们免受病毒感染的有效工具[12]，[13]，并有助于开发水生养殖用病毒疫苗[14]。

RNAi技术在水产养殖疾病控制中的商业应用是一个不断进步的前沿领域。尽管目前的实施大多仍处于实验或试点阶段，但这一基础工作为水产养殖疾病管理提供了有前景的策略[15]。尽管已有关于RNAi在水产养殖中的综述，但近期的快速进展需要更新分析。近年来取得了显著进展，特别是在开发新型递送平台方面，包括提高稳定性和细胞摄取能力的纳米颗粒和病毒载体。

本综述回顾了2010年至2025年的研究，综合了关于RNAi针对主要病毒病原体在商业鱼类和甲壳类动物中的机制、设计和递送系统的证据。旨在通过分析这些新兴发展，填补现有文献中的关键空白。通过批判性地评估成功应用和持续存在的挑战（如脱靶效应和递送障碍），本分析旨在为未来研究提供明确的框架，并开发有效的基于RNAi的控制策略，以应对鱼类和甲壳类动物的病毒性疾病。

部分摘录

RNAi研究的历史发展

RNAi的发现和阐明经历了几个关键里程碑，从最初的识别到其在水生物种中的广泛应用（图1）。Fire和Mello在秀丽隐杆线虫中证明dsRNA能够触发序列特异性基因沉默[16]，这一开创性工作确立了RNAi作为一种保守的生物机制，并使作者获得了2006年的诺贝尔生理学或医学奖。2001年，

病毒性出血性败血症病毒

病毒性出血性败血症病毒（VHSV）是水产养殖中最致命的病原体之一，能够感染140多种海洋和淡水鱼类。VHSV是一种负链单链RNA病毒，属于Rhabdoviridae科的Novirhabdovirus属。由此引起的疾病表现为急性全身出血和多器官衰竭[39]。

Schyth等人构建了针对VHSV糖蛋白的siRNA表达质粒

RNAi技术对抗虾病毒

病毒性疾病的控制和管理已成为虾养殖业面临的重大挑战。由于虾类缺乏完全发育的适应性免疫系统（如抗体或记忆T细胞），传统的基于蛋白质的疫苗无效[3]。虾类完全依赖先天免疫，其免疫防御主要由模式识别受体（PRRs）、prophenoloxidase级联反应、抗菌肽以及细胞反应等机制介导

RNAi递送载体

将RNAi分子有效递送到水生生物的目标细胞和组织中仍然是一个重大挑战，这对于实现强效和持续的基因沉默至关重要。RNAi的递送方法大致可以分为以下几类：物理递送方法、基于纳米颗粒的系统、工程生物载体以及用于基因治疗的病毒载体。

RNAi应用的局限性

RNAi在水产养殖中的实际应用面临多个挑战，主要包括脱靶效应的风险、先天免疫反应的激活，以及最关键的体内递送问题。

结论

RNAi技术为控制鱼类和甲壳类动物的病毒性疾病提供了一种变革性的方法，通过沉默病毒基因或调节宿主基因表达来实现高特异性。虽然仍主要处于实验阶段，但某些基于RNAi的策略已经进展到试点或现场试验阶段。例如，口服递送细菌表达的针对WSSV中VP28基因的dsRNA已在池塘环境中进行了测试，显示出有希望的存活结果，尽管尚未

CRediT作者声明

陈忠：概念构思、撰写-审稿与编辑、资金获取。金能新：撰写-初稿。刘梅和叶海滨：可视化制作。刁静：形式分析。王颖：验证。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性

数据可应要求提供。

资金支持

本研究得到了中国山东省自然科学基金（ZR2023QC127）的支持。